[외고] 유한종 국제구리협회 동아시아 에너지 담당이사
[외고] 유한종 국제구리협회 동아시아 에너지 담당이사
  • 투데이에너지
  • 승인 2021.01.04
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글로벌 에너지 전환사회서 필수불가결한 구리산업
빨라진 산업 변화로 자원 수요량과 재활용 요구 확대
신재생에너지 확대에 따른 고효율 필수 원자재 ‘구리’
 

[투데이에너지] 국제 구리협회(International Copper Association, ICA)는 미국에 본사를 두고 아시아를 비롯한 각 지역의 본부별로 구리산업, 특히 에너지와 관련한 공공이익사업 지원과 장기적 기술 개발을 발굴하고 정책적 지원 프로그램을 운영하는 비영리 단체이다. 현재 약 35여개국에서 100여개의 프로그램을 운영하고 국내에서 활동을 시작한 것은 약 10여년이 됐다.  

최근에는 항균동에 대한 관심에 힘입어 최근 구리 재료의 특성에 대해서 많은 문의를 받고 있다. 또한 시대적 관심에 힘입어 실제로 항균 작용을 발휘할 수 없는 미미한 구리 함유량을 갖고 있으면서도 항균성을 갖고 있다는 허위의 표기도 많이 접하고 있는 실정이다.

이는 관련 공식적인 인증기관과 기술적 표준이 없으므로 발생하는 일이라고 할 수 있다. 반면에 아쉬운 점은 충실한 제품을 공급하고자 하는 선의의 제조업체가 오히려 시장 진입과 성장에 어려움을 겪고 있는 역효과가 발생하고 있다는 현실이며 유사한 현상이 에너지부문의 원자재 사용에서도 발생하고 있다.

전세계적으로 구리는 거의 모든 에너지산업에 필수불가결한 자재로서 사용되고 있다. 구리는 59MS/m의 최상급의 전기 전도도를 갖고 있어서 다른 재질에 비해 에너지효율을 높이며 적은 제조 및 유지 보수비용이 들어간다. 또한 현재 가격을 기준으로 완성된 시스템 내의 전기 전도체의 가치는 전기시스템의 총 가치에서 약 2.75%를 차지한다. 즉 상대적으로 작은 전기 전도체 비용 투자에 의해 장기적인 에너지소비 절감 및 효율적인 시스템 구현을 가능하게 할 수 있다는 장점이 있다. 

또한 각종 제품의 요구 사항에 따를 수 있는 마이크로 합금은 유연한 용이성으로 다양하게 활용된다. 예를 들면 은과 구리의 합금은 전도도의 영향 없이 기계적인 외부 스트레스에 대응하는 내응력을 향상시킨다. 구리와 마그네슘의 합금은 강도, 납땜 용이성, 내부식성을 향상시킬 수 있는 장점으로 통신 케이블, 고속전차선의 전원공급선, 스위치, 릴레이 등에 적용되고 있다. 또한 구리와 주석의 합금은 전기 전도도를 낮추는 원인이 되기도 하지만 자동차용 신호 케이블, 커넥터 핀 등 연성 및 내응력이 동시에 필요한 적용 제품에 사용되고 있다.

현재 국내외에서 집중 추진되고 있는 신재생에너지분야에서는 기존의 많은 태양광 발전 및 태양열 활용에서도 상당한 양의 구리 재질이 원자재로서 사용된다. 풍력에서도 kW당 약 4~6kg의 구리 소요량이 있으며 에너지 손실을 줄일 수 있는 다이렉트 드라이브 방식의 풍력발전기 방식에서는 더욱 구리의 사용량이 많아진다. 여러 풍속에서도 발전이 가능한 가변식의 풍력 발전기 역시 구리의 요구량을 높이고 발전된 전기량을 최소 손실로 사용자에게 전송할 때에도 높은 전기 전도도와 신뢰성의 구리 지중 또는 해저 케이블을 적용하는 것이 시스템의 중장기적 목표와 부합된다.

정책적인 면을 살펴보면 지금까지의 추진돼 오고 있는 속도보다는 향후 30년 내에 에너지전환 사회와 자원순환 경제로의 전이는 더욱 빠르게 진행될 것이며 이에 대한 자원의 수요량의 증가와 재활용에 대한 요구도 크게 증가할 것으로 예상하고 있다.

교토의정서 이후로 2015년 파리 기후협약이 체결된 이후 유럽 내의 에너지전환에 따르는 구리 수요량은 2050년까지 약 2,250만톤의 구리가 추가로 필요할 것이라고 EU의 연구 보고서는 예상하고 있다. 유럽은 현재 탄소 중립경제로의 전환과 에너지 전환사업에 있어서 그 어느 지역보다도 심각하게 인지하고 꾸준하게 정책적인 뒷받침을 하고 있다고 할 수 있다.

고효율 전동기, 저손실 변압기, 전기 자동차, 고효율 전기 히터, 냉각 시스템 및 전기 배터리 등 폭발적인 수요를 예상하고 있는 부문에서 원자재, 특히 전기 전도체의 수요는 크게 증가할 것이다. 또한 1900년 이후 생산된 구리가 현재에도 2/3 이상 다시 쓰이고 있다는 사실에 비춰 볼 때 원자재가 어떠한 관점에서 채택돼야 하는지도 고려돼야 할 사항이다. 국내의 책임 있는 기업에서 묵묵하게 수행하고 있는 ‘도시광산’사업도 하나의 모범이 될 수 있다고 할 수 있다.

화석연료로부터 탄소 중립경제로의 에너지전환은 우리 세대가 반드시 해결해야 할 과제이다. 제한된 시간 틀 속에서 이를 이루기에는 많은 부정적인 요소가 영향을 미치고 있으며 가장 큰 요인 중의 하나가 근시안적 관점에서 기인하는 고효율과 환경을 무시한 저가형 제품의 양산이다. 또한 재활용에 대한 개념의 부족이다. 재활용하는데 소요되는 인건비와 부대비용은 많이 상승해 많은 원자재가 매립 또는 폐기되고 있는 현상을 야기했다. 새로운 제품을 만들기 위해서 또 원자재를 추가로 채굴·생산해야 하는 과정이 반복되고 있는 것이다. 이것을 반드시 경제성의 논리로만 치부하고 간과하기에는 이미 지구상의 자원과 환경이 많이 피폐돼 있다는 것은 모두가 알고 있는 사실이다.

세계경제를 이끌고 있는 국가 중의 하나인 현재 우리의 위상을 볼 때 이제는 수십년 앞을 예측하고 그에 따르는 에너지생산 정책과 소비 정책을 마련하며 산업계도 정말 모범적인 생산과 소비를 하는 기업이 우대 받는 인식이 돼야 하지 않는가 하는 아쉬움이 든다. 1~2%의 효율 향상을 위해서 노력하는 여러 기업과 연구 단체에 대한 노고를 미미하다거나 허용오차 범위 등의 폄하적 평가가 아닌 국가 전체의 에너지절감을 위해 기여한 공로로 인정해 주는 사회적 인지도 향상이 절실하며 초기 지출이 다소 오르더라도 환경 친화적이고 장기적 사회 안전성을 구현할 수 있다면 적극적인 투자와 지원 정책이 필요하다. 

적은 유지 보수 필요성, 신재생에너지 생산과 전송에 있어서 고효율과 저손실, 향후 에너지 수요 증대에 따르는 유연한 시스템 설계, 에너지시스템 운영에 있어서 높은 안전망 확보, 투명한 원자재 수급과 재활용 방안 등은 기간산업의 시행에 있어서 필수불가결한 사항이며 정치적으로 좌우돼서는 안 되는 요인이다.

일본의 사례를 보면 정치권으로부터 독립적인 에너지정책과 수립 그리고 장기적이고 점진적인 소비자 행태 변화를 모색하는 것을 볼 수 있다. 탑 러너 프로그램을 통한 기업의 사회적 책임을 강조하고 이를 꾸준히 추진하고 있으며 정부 보조금의 축소에도 불구하고 친환경 히트펌프 냉난방기 시장의 수요가 꾸준함 점은 그동안 얼마나 일반 소비자의 인식을 바꾸는데 장기적이고 효과적인 노력을 기해 왔는지를 알 수 있는 사례라고 할 수 있다.

이러한 사회적인 인식의 전환이 에너지전환 사회로의 전이와 함께 이뤄나가야 할 방향이라고 할 수 있으며 저가의 해외 제품에 대항하며 국내의 산업을 보호하는 가장 튼튼한 보호 장벽이 될 수 있다.

구리협회는 과거 10여년의 국내외 활동에서 전동기와 변압기의 최저 효율제 정책 수립 지원, 지중선 도체의 기술적 검토 및 장기적 설비 운용 방안 제시, 전기 자동차의 고효율화의 업계 지원, 히트펌프의 시장 확대와 일본, 대만, 동남아시아와의 기술적 교류 확대 등의 관련 프로그램을 성공적으로 수행해 왔다.

전동기의 최저효울제는 IE2와 IE3의 효율에서 유도 전동기에 구리 회전자를 사용할 경우 최소 0.7%에서 최대 2.2%의 효율이 증가함을 국내의 제조업체와 공인 인증기관을 통해 확인했고  국내의 중소 업체에게도 동 다이캐스팅 기술을 통해 주요 용량에서 유도 전동기 고효율기기를 양산하도록 적극 지원했다. 일본에서는 평균 부하율과 최대 부하율을 함께 고려한 변압기의 최저 효율제 개선방안을 일본 전기공업협회(JEMA)를 통해 규제화 하는데 지원함과 동시에 국내에서는 관련 APEC 기술 세미나를 통해 친환경적인 고효율기기 법제화 사업의 사례로 소개했다. 또한 UNEP을 통해 국내의 최고의 기술을 채택한 고효율기기의 개발도상국 진출에도 네트워크를 적극 활용해 지원했다.  

특히 국내에서는 높은 효율의 신재생에너지원과 적용되는 기술발전을 지원하고 태양광, 풍력발전 등의 기술의 표준화와 고효율화를 지향하며 기반 시설의 확충과 해외 선도기업과의 기술 교류 등 업계에 작은 도움이 될 수 있도록 사업 프로그램을 추진할 예정이다.

태양광, 풍력 등 신재생에너지 확대로 구리 수요량이 증가할 것으로 예상된다.
태양광, 풍력 등 신재생에너지 확대로 구리 수요량이 증가할 것으로 예상된다.

 


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